Pavaros paskirtis, naudingumo sritis,veikimo principo aprašymas.

Home / Mechanika / Pavaros paskirtis, naudingumo sritis,veikimo principo aprašymas.

TURINYS

1.1.Įvadas.

1.2.Kinematiai skaičiavimai ir variklio parinkimas:

1.2.1.Naudingumo koeficiento nustatymas;

1.2.2.Orientacinio bendrojo pavaros skaičiaus nustatymas;

1.2.3.Orientacinių variklio sūkių apskaičiavimas;

1.2.4.Variklio parinkimas pagal galią ir sūkius;

1.2.5.Kieikvienos pavaros pakopų perdavimų skaičiaus apskaičiavimas;

1.2.6.Kieikvieno veleno sukimo momentų T , sūkių n , kampinių greičių ir galių P apskaičiavimas.

1.3.Uždaros pavaros reduktoriaus krumpliaračių stipruminiaia skaičiavimai:

1.3.1.Projektinis skaičiavimas;

1.3.2.Patikrinamasis skaičiavimas;

1.3.3.Pagrindinių geometrinių parametrų skaičiavimas.

1.4.Atviros pavaros stipruminis skaičiavimas ir guolių parinkimas.

1.5.Projektinis reduktoriaus velenų skaičiavimas ir guolių parinkimas.

1.6.Reduktoriaus eskizo sudarymas.

1.7.Atraminių reakcijų nustatymas, įvertinant jėgos reduktoriaus krumpliaračių krumplių susikabinime ir išorinėje pavaroje.

1.8.Riedėjimo guolių darbingumo patikrinimas,skaičiuojant dinaminę apkrovą C ir iilgaamžiškumą L .

1.9.Pleištų arba kaiščių parinkimas, jų atsparumo kirpimui ir glemžimui patikrinimas.

1.10.Patikslintas velenų skaičiavimas:

1.10.1.Velenų sukimo ir lenkimo momentų diagramų sudarymas;

1.10.2.Velenų pavojingų pjūvių nustatymas;

1.10.3.Velenų stiprumo atsargos koeficientų nustatymas ir jų palyginimas su leistinais stiprumo atsargos koeficientais.

1.11.Detalių suleidimų, tolerancijų ir paviršių šiurkštumų parinkimas.

1.12.Tepimo sistemos ir tepalų parinkimas.

1.13.Antikorozinių priemonių parinkimas.

Literatūra.

1.1.Įvadas: pavaros paskirtis, naudingumo sritis,veikimo principo aprašymas.

Mano suprojektuota mechaninė pavara – tai tarpinis mechanizmas, perduodantis energiją nuo elektros variklio juostiniam transporteriui. Perdavimo metu keičiamas sukimo momentas, kampinis greitis arba jūdesio pobūdis.

Pavaros reikalingos dėl šių ppriežaščių:

1) pavaromis patogu keisti mašinos mechanizmų darbo velenų kampinius greičius, nekeičiant elektros variklio veleno kampinio greičio;

2) kartais nuo veleno energijos šaltinio veleno judesys perduodamas keliems mašinos darbo velenams, besisukantiems skirtingais kampiniais greičiais. Naudojant pavaras, gaunami skirtingi besisukančių velenų kampiniai greičiai.

Ši pavara prijungta pprie juostinio konvejerio žymiai paspartina, pvz. pakrovimo darbus, kai reikia nenutrūkstamai tiekti daiktus(pvz. stiklio tarą). Diržinės pavaros naudojamos mašinuose kur reikia didelio tarpašinio atstumo; didelio naudingumo koeficiento. Pavaros didelis perduodamas galios diapazonas – iki 50 kW; paprasta ir pigi konstrukcija, patogu ją eksploatuoti, tyliai ir saugiai dirba.Naudojama: chemijos, žemės ūkio, naftos ir kt.mašinuose.

1.2 Kinematiniai skaičiavimai ir variklio parinkimas.

1.2.1. Naudingumo koeficientų nustatymas.

(1.1.)

čia: – bendras pavaros naudingumo koeficientas,

0,97 – krumpliaračių poros naudingumo koeficientas,

0,96 – atviros cilindrinės pavaros naudingumo koeficientas,

0,99 – vienos poros riedejimo guolių naudingumo koeficientas

1.2.2. Orientacinio bendrojo pavaros skaičiaus apskaičiavimas.

Diržinės pavaros perdavimų skaičių pasirenku:

Reduktoriaus perdavimų skaičių pasirenku:

Bendras pavaros perdavimo skaičius:

(1.2.)

1.2.3. Orientacinių variklio sūkių skaičiavimas.

Orientaciniai sūkiai paskaičiuojami pagal formulę:

(1.3.)

čia: U – orientacinis bendras pavaros skaičius, <

– būgno sukimosi greitis.

(1.4.)

čia: v – juostos greitis,

– būgno skersmuo

,

1.2.4. Variklio parinkimas pagal galią ir sūkius.

Reikalingas variklio galingumas N:

(1.5.)

čia: N – variklio galingumas,

F – juostos traukos jėga,

v – juostos greitis,

– variklio naudingumo koeficientas

Pasirenku asinchroninį elektros variklį – 4A71B8 (GOST 19523 – 81) [2]

Variklio galia N=0,25 kW;

Sukimosi dažnumas ,

Įvertinant slydimą .

1.2.5. Kiekvienos pavaros pakopos perdavimų skaičiaus apskaičiavimas.

Visos pavaros reikalingas perdavimų skaičius U:

(1.6.)

čia: – variklio sūkiai,

– būgno sūkiai

Parenku diržo pavaros perdavimų skaičių , tai reduktoriaus perdavimų skaičius apskaičiuojamas pagal formulę:

(1.7)

1.2.6. Kiekvieno veleno sukimo momentų , sūkių , kampinių greičių ir galių apskaičiavimas.

(1.8.)

čia: kampinis greitis,

– sūkiai

(1.9.)

čia: : kampinis greitis,

– variklio naudingumo koeficientas,

– galia.

(1.10.)

Pagal 1.8 formulę:

,

,

.

Pagal 1.9 formulę:

,

,

.

Pagal 1.10 formulę:

1.Lentelę.Kinematinių skaičiavimų suvestinė.

Parametras Variklis Varantysis velenas Varomasis velenas

Sūkiai n, aps/min 654,76 109,13 8,96

Kampinis greitis ,

68,53 11,42 0,938

Momentas M, Nm 3,54 20,38 241

Galia N, W 250 233 226

1.3. Uždaros pavaros reduktoriaus krimpliaračių stipruminiai skaičiavimai.

1.3.1. Medžiagps parinkimas.

Mažajam krupliaračiui imame plieną 40X, apdirbimas – terminis pagerintas, HB 285.

Didžiajam krumpliaračiui parenkame plieną 40XH, apdirbimas – terminis normalizuotas, HB 250.

1.3.2.Projektinis skaičiavimas.

1.3.2.1. Leistini kontaktiniai įtempimai.

(2.1.)

čia: – leistini kontaktiniai įtempimai,

– leistini kontaktiniai įtempimai, esant baziniam ciklų skaičiui.Plienams, kurių HB<350 su terminiu apdirbimu:

(2.2.)

1 – ilgaamžiškumo koeficientas, esant apkrovimo ciklų skaičiui didesniam už bazinį ( kaip ir yra eksploatuojant reduktorių),

1 – krumplių paviršių šiurkštumo koeficientas,

1,1 – normalizuotų ir pagerintų plienų, kurių HB<350, apsaugos koeficientas.

Pagal (2.2.) formulę:

Mažajam krumpliaračiui ,

Didžiajam krumpliaračiui .

Tai pagal (2.1.) formulę:

1.3.2.2. Įtempimai lenkiant:

čia: – bazinė atsparumo lenkimo riba,

– reversavimo koeficientas,

– patvarumo koeficientas,

– paviršiaus šiurkštumo koeficientas,

– leistinasis stiprumo atsargos koeficientas.

1.3.2.3. Tarpašinis atstumas.

Preliminariai parenkame apkrovos koeficientą ir vainiko pločio koeficientą ( abiejų krumplių kietumas HB<350 ir padėtis vienas kito atžvilgiu simetrinė).

(2.3)

čia: – reduktoriaus pperdavimų skaičius,

– varomojo veleno sukimosi momentas,

– apkrovos netolygumo koeficientas,

– pagalbinis koeficientas tiesiems plieniniams krumpliams.

Iš ankstesnių skaičiavimų: Nm, =12,18; .

Tada ,

Imu standartinį

1.3.2.4. Normalusis sukabinimo modulis.

,

,

Imu standartinį

1.3.2.5.Mažojo ir didžiojo krumpliaračių dantų skaičius:

Mažojo (2.5)

Didžiojo (2.6)

Tikrinu tarpašinį atstumą pagal didžiojo ir mažojo krumpliaračio dantų skaičių: (2.7)

Apskaičiuotas atstumas yra artimas patikslintam.

1.3.3. Pagrindinių geometrinių parametrų skaičiavimas

1.3.3.1. Dalijamųjų apskritimų skersmenys:

Mažojo krumpliaračio (2.8)

Didžiojo (2.9)

1.3.3.2. Pradinių apskritimų skersmenys:

Mažojo (2.10)

Didžiojo (2.11)

1.3.3.3. Krumplių galvučių aukštis:

(2.12)

1.3.3.4. Krumplių aukštis:

(2.13)

1.3.3.5 Krumplių pašaknų aukštis:

(2.14)

1.3.3.6 Krumplių viršūnių apskritimų skersmenys:

Mažojo krumpliaračio (2.15)

Didžiojo (2.16)

1.3.3.7 Krumplių pašaknų apskritimų skersmenys:

Mažojo krumplaračio (2.17)

čia: c – radialinis tarpelis,

(2.18)

Didžiojo krumpliaračio (2.19)

1.3.3.8. Krumpliaračių pločiai:

Didžiojo (2.20)

Mažojo (2.21)

1.3.4. Patikrinamasis skaičiavimas.

1.3.4.1.Tikslumo laipsnis: (2.22)

čia: – vainiko pločio koeficientas

Apskritiminis ratų greitis: m/s (2.23)

Esant tokiems rezultams imu 9 tikslumo laipsnį.

1.3.4.2. Apkrovos koeficientas: (2.24)

čia: – atramų išsidėstymo koeficientas,

– greičio apkrovos koeficientas,

Iš lentelės imu

(2.25)

1.3.4.4 kontaktinių įtempimų tikrinimas:

(2.26)

Iš ankstesnių skaičiavimų:

1.3.4.4.Lenkimo įtempimų tikrinimas:

(2.27)

čia: – apskritiminė jėga,

ž krumplių formos koeficientas,

,

Jėgos, veikiančios susikabinime:

Tangentinė

čia kalinimo laipsnis,

Radialinė ,

Ašinė jęga neatsiranda

1.4 Atviros pavaros stipruminis skaičiavimas ir pagrindinių geometriniių parametrų nustatymas.

1.4.1 Varančiojo veleno skriemulio skersmuo:

(3.1)

čia: pirmo veleno perduodama galia,

variklio sūkiai per minutę.

Imu standartinį 80mm.

1.4.2.Varomojo veleno skriemulio skersmuo:

1.4.3 Apskritiminis greitis:

m/s (3.3)

1.4.4. Tarpašinis atstumas:

(3.4.)

1.4.5 Diržo parametrai.

Diržo ilgis: (3.5)

Patikrinu diržo pprabėgų per sekundę:

(3.6)

Varančiojo skriemulio diržo gaubimo kampas:

(3.7)

1.4.6. Apskritiminė jėga.

(3.8)

čia: – dinaminės apkrovos koeficientas (apkrova nekintanti),

N=250W – variklio galia,

v=2,74m/s – apskritiminis greitis

1.4.7.Leistinieji redukuoti naudingi įtempimai:

(3.9)

čia: – gumuoto diržo medžiagos įtempimai,

– pradiniai įtempimai,

– kuo šissantykis didesnis, tuo ilgiau dirba diržas,

1.4.8.Leistinasis naudingas diržo įtempimas:

(3.9)

čia: koeficientai įvertinantys gaubiamojo kampo , greičio v, darbo režimo r ir diržinės pavaros posvyrio kampą horizonto atžvilgiu:

(kai režimas pastovus),

(kai kampas ),

, (3.10)

, (3.11)

1.4.9 Diržo parinkimas.

Juostos skerspjūvio plotas (3.12)

Diržo juostos plotis (3.13)

čia: z =2 – intarpų skaičius,

– intarpo storis

Imu standartinį

Tirasis plotas

1.4.10 Diržo šakų įtempimai ir spaudimas ų velenus.

Pradinis kiekvieno diržo šakos įtempimas (3.14)

čia: – pradiniai diržo įtempimo įtempimai

Varančiosios šakos įtempimai (3.15)

Varamosios šakos įtempimai (3.16)

Velenų apkrovimas (3.17)

1.5 Projektinis reduktoriaus velenų skaičiavimas ir guolių parinkimas.

Varantysis velenas.

Veleno išeinančio galo skersmenį nustatome, skaičiuodami atsparumą sukimui, paėmę leistiną įtempimą

.Tuomet:

(4.1)

mm

Pagal GOST 6636-69mu 18 mm.

Guolių kakliukų skersmuo 25mm. Pleminariai parenkame vidutinės serijos radialinius guolius 305 (GOST 8228-75 ). Guolių kakliukų ilgis B=17mm. Krumpliaratį gaminame kartu su

velenu.

Varomasis velenas:

Veleno išejimo galo skersmuo esant leistinesiems sukimo įtempimams .

(4.2)

Imu pagal GOST 6639-69 40mm. Guolių kakliukų skersmuo 40mm. . Pleminariai parenkame vidutinės serijos radialinius guolius 309(GOST 8228-75 ). Guolių kakliukų ilgis B=25. Lkę velenų skersmenys nustatomi pagal konstrukcinius sampratavimus.

1.6. Reduktoriaus eskizo sudarymas masteliu A2 formato lape.

Žiūreti konstrukcinę projekto dalį,brežinį nr.1.

1.7.Atraminių reakcijų sudarymas, įvertinant jėgas reduktoriaus krumpliaračių krumplių susikabinime ir išorinėje pavaroje.

Iš ankstesnių skaičiavimų:

,

,

,

,

Nustatome vatančiojo veleno atramines reakcijas.

XZ – plokštuma.

,

,

.

XY plokštuma

,

,

,

,

.

Patikrinimas:

,

,

,

.

Nustatome varomojo veleno atramines reakcijas.

XZ plokštumoje:

,

.

XY plokštumoje: ,

.

1.8. Riedėjimo guolių darbingumo patikrinimas, skaičiuojant dinaminę apkrovą C ir ilgaamžiškumą .

Rutuliniai vidutinės serijos radialiniai guoliai (GOST 8338-75).

Varančiajam velenui 305 , , .

Varomajam velenui 309 , , .

Skaičiuoju sumines guolių reakcijas:

, (5.1)

, (5.2)

(5.3)

Iš gautų atraminių reakcijų reikšmių matome, kad labiausiai apkrautas 1 guolis, todėl skaičiavimaus atliksime jam. Jei guolis tenkins ilgaamžiškumo reikalavimus, tai kiti irgi tenkins.

Reikalingas gguolio darbingumo koeficientas

(5.4)

čia: – guolio kinematinis koeficientas, kai sukasi jo išorinis žiedas,

– apkrovimo dinamiškumo koeficientas,

žiedo kampinis greitis, lygus veleno kampiniam greičiui,

– koeficientas, įvertinantys guolio temperatūros padidėjimo įtaką jo ilgaamžiškumui,

val – norimas guolio ilgaamžiškumas.

Guoliai 305 tinka

Skaičiuoju gguolio ilgaamžiškumą:

(5.5)

čia: – ekvivalentinė guolių apkrovą,

ašinio apkrovimo pakeitimo ekvivalenčiu radialiniu apkrovimu koeficientas.

Skaičiuoju ekvivalentinę guolių apkrovą:

(5.6)

čia: – radialinis apkrovos koeficientas,

– ašinės apkrovos koeficientas,

– koeficientas, įvertinantys guolio sukimąsį (mūsų atvėju sukasi vidinis žiedas),

– atsargos koeficientas,

– temperatūrinis koeficientas.

mln aps

Randame guolio ilgaamžiškumą valandomis:

. (5.7),

– varančiojo veleno sūkiai,

tūkst.val.

1.9 Pleištų parinkimas, jų atsparumo kirpimui ir glemžimui, patikrinimas.

Guoliai ant varančiojo veleno, kurio kakliuko skersmuo , užtvirtinti parenku prizminų pleištą. Pagal GOST 8788-58

čia: b – pleišto plotis, h – pleišto aukštis, l – pleišto ilgis

Tikrinu glemžimo įtempimus:

(6.1)

čia: 2,6 – įvorės aukštis,

– veleno sukimo momentas,

d – veleno skersmuo

Tikrinu pleištą kirpimui:

(6.2)

Varamajam velenui parenku 2 pleištus: ,

Tikrinu glemžimo įtempimus:

čia: varomojo veleno ssukimo momentas,

– kakliuko skersmuo,

– kakliuko skersmuo.

,

Tikrinu pleištus kirpimui:

,

,

Išvada: iš gautų rezultatų matome, kad pleištų atsparumas kirpimui ir glemžimui yra pakankamas.

1.10. Patikslintas velenų skaičiavimas.

1.10.1 Velenų sukimo ir lenkimo momentų diagramų sudarymas.

Varantysis velenas:

Lenkimo momentai ,

,

,

,

,

Sukimo momentai: .

Varomasis velenas.

Lenkimo momentai: ,

,

,

,

,

.

Sukimo momentai: ,

,

.

1.10.2 Veleno pavojingų pjūvių nustatymas.

Nagrinejant varantyjį veleną, pavojingiausias pjūvis yra 1, nes čia velenas susilpnintas pleištu, ir ruožas 2-3 ties labiausiai apkrautu guoliu.

Varomajame velene labiausiai aapkrautas ruožas 2-3, šioje vietoje velenas susilpnintas pleištu.

1.10.3 Velenų stiprumo atsargos koeficientų nustatymas ir jų palyginimas su leistinaisiais stiprumo atsargos koeficientais.

1.10.3.1 Varančiojo veleno skaičiavimas.

Veleno medžiaga – plienas 40X,

Stiprumo riba – ,

Takumo riba – ,

Stiprumas – HB=285.

Patvarumo riba (7.1),

.

Patvarumo riba (7.2),

Nagrinėjame 1 pjūvį. Čia įtempimų koncentraciją sukelia griovelis pleištui.

Stiprumo atsargos koeficientas tangentiniams įtempimams:

(7.3),

čia: – efektynis įtempimų sukant koeficientas,

– mastelio faktoriai tangentiniams įtempimams, kai d=19mm,

– tangentinių įtempimų ciklo amplitudė ir vidutinis įtempimas.

(7.4),

čia: – atsparumo sukimui momentas neto pjūvyje, apimančiame gryną veleno plotą pleišto įstatymo vietoje.

(7.5),

.

reikšmę įstatome į (7.4) formulę:

.

Imame – koeficientas, parodantis patvarumo ribų santykį, esant simetriniam ir pulsuojančiam įtempimui sukant.

Pagal (7.3) formulę:

Kadangi atsargos koeficientas gana didelis, ruožą 2-3 tikrinti yra netikslinga.

1.10.3.2 Varomojo veleno skaičiavimas.

Šiam velenui parenkame 40XH plieną.

Stiprumo riba – ,

Takumo riba – ,

Stiprumas – HB=250.

Patvarumo riba ,

Patvarumo riba .

Nagrinėjame pavojingiausią ruožą 2-3, susilpnejusį dėl griovelio pleištui.

Lenkimo momentai iš ankstesnių skaičiavimų:

,

Suminis lenkimo momentas:

(7.6)

Sukimo atsparumo momentas esant d=45mm, b=14, pagal (7.5) formulę:

.

Lenkimo atsparumo momentas:

(7.7)

Tangenrinių įtempimų ciklo amplitudė ir vidutinė reikšmė

:

(7.8)

Normalinių įtempimų ciklo amplitudė:

(7.9)

Vidutiniai normaliniai įtempimai .

Stiprumo atsargos koeficientas pagal normalinius įtempimus:

(7.10)

čia: ;

;

Stiprumo atsargos koeficientas pagal tangentinius įtempimus (pagal 7.3 formulę):

; <

;

Bendras atsargos koeficientas:

(7.11)

Išvada: velenų stiprumas yra pakankamas.

1.11 Detalių suleidimų, tolerancijų ir paviršių šiurkštumų parinkimas.

Atviros pavaros krumpliaračių suleidimus parenku lengvai presuojamus skylei sisitemoje (k9). Guolius suleid-iu su įvarža, o korpusą su tarpu (G9).

Pagrindiniai parinkti paviršių šiurkštumai ir tolerancijos parodytos brėžinyje antroje projekto dalyje.

1.12 Tepimo sistemos ir tepalų parinkimas.

Sukabinimai tepami, panardinant krumpliaračius į tepalą, kurio pripilta į korpuso vidų iki tokio lygio, kad krumpliaratis panirtų per krumplio aukštį. Tepalo vonios tūris nustatomas skaičiuojant 0,3-0,5 litro 1kW perduodamo galingumo. Mūsų atvėju, bendras tūris apie 0,133l.

Guoliai tepami tuo pačiu tepalu, kaip ir krumpliaračiai. Tepama taškanttepalo lygį kontruoliuojame kaištine tepalo rodykle, įtaisyta reduktoriaus korpuso apatinėje dalyje. Tuo momentu reduktorius turi būti sustabdytas.

1.13 Antikorozinių priemonių parinkimas.

Prieš surenkant reduktorių, jo vidinę ertmę kruopščiai išvalome ir padengiame alyvai atspariais dažais.

Visos reduktoriaus vidinės detalės dirba alyvoje, todėl specialių antikorozinių priemonių nenaudosime. Iš išorės reduktorių nudažome nitroemale ir kitais dažais.

Literatūros sąrašas:

1. B.Dragūnas ir kt. Inžineriaus mechaniko žinynas. V. Mokslas, 1988

2. V. Zabielskas. Mašinų detalių kursinis projektavimas. V. VISI, 1984

3. G. Ickovičius ir kt. Mašinų detalių kursinis projektavimas. V. Mintis, 1967

4. M. Pauza. Mašinų detalės. V. 1996

5. С. А.Чернавский и др. Проектирование механических передач. М. 1976

TURINYS

1.1.Įvadas.

1.2.Kinematiai skaičiavimai ir variklio parinkimas:

1.2.1.Naudingumo koeficiento nustatymas;

1.2.2.Orientacinio bendrojo pavaros skaičiaus nustatymas;

1.2.3.Orientacinių variklio sūkių apskaičiavimas;

1.2.4.Variklio parinkimas pagal galią ir sūkius;

1.2.5.Kieikvienos ppavaros pakopų perdavimų skaičiaus apskaičiavimas;

1.2.6.Kieikvieno veleno sukimo momentų T , sūkių n , kampinių greičių ir galių P apskaičiavimas.

1.3.Uždaros pavaros reduktoriaus krumpliaračių stipruminiaia skaičiavimai:

1.3.1.Projektinis skaičiavimas;

1.3.2.Patikrinamasis skaičiavimas;

1.3.3.Pagrindinių geometrinių parametrų skaičiavimas.

1.4.Atviros pavaros stipruminis skaičiavimas ir guolių parinkimas.

1.5.Projektinis reduktoriaus velenų skaičiavimas ir guolių parinkimas.

1.6.Reduktoriaus eskizo sudarymas.

1.7.Atraminių reakcijų nustatymas, įvertinant jėgos reduktoriaus krumpliaračių krumplių susikabinime ir išorinėje pavaroje.

1.8.Riedėjimo guolių darbingumo patikrinimas,skaičiuojant dinaminę apkrovą C ir ilgaamžiškumą L .

1.9.Pleištų arba kaiščių parinkimas, jų atsparumo kirpimui ir glemžimui patikrinimas.

1.10.Patikslintas velenų skaičiavimas:

1.10.1.Velenų sukimo ir lenkimo momentų diagramų sudarymas;

1.10.2.Velenų pavojingų pjūvių nustatymas;

1.10.3.Velenų stiprumo atsargos koeficientų nustatymas ir jų palyginimas su leistinais stiprumo atsargos koeficientais.

1.11.Detalių suleidimų, tolerancijų ir paviršių šiurkštumų parinkimas.

1.12.Tepimo sistemos ir tepalų parinkimas.

1.13.Antikorozinių priemonių parinkimas.

Literatūra.

1.1.Įvadas: pavaros paskirtis, naudingumo sritis,veikimo principo aprašymas.

Mano suprojektuota mechaninė pavara – tai tarpinis mechanizmas, perduodantis energiją nuo elektros variklio juostiniam transporteriui. Perdavimo metu keičiamas sukimo momentas, kampinis greitis arba jūdesio pobūdis.

Pavaros reikalingos dėl šių priežaščių:

1) pavaromis patogu keisti mašinos mechanizmų darbo velenų kampinius greičius, nekeičiant elektros variklio veleno kampinio greičio;

2) kartais nuo veleno energijos šaltinio veleno judesys perduodamas keliems mašinos darbo velenams, besisukantiems skirtingais kampiniais greičiais. Naudojant pavaras, gaunami skirtingi besisukančių velenų kampiniai greičiai.

Ši pavara prijungta prie juostinio konvejerio žymiai paspartina,

pvz. pakrovimo darbus, kai reikia nenutrūkstamai tiekti daiktus(pvz. stiklio tarą). Diržinės pavaros naudojamos mašinuose kur reikia didelio tarpašinio atstumo; didelio naudingumo koeficiento. Pavaros didelis perduodamas galios diapazonas – iki 50 kW; paprasta ir pigi konstrukcija, patogu ją eksploatuoti, tyliai ir saugiai dirba.Naudojama: chemijos, žemės ūkio, naftos ir kt.mašinuose.

1.2 Kinematiniai skaičiavimai ir variklio parinkimas.

1.2.1. Naudingumo koeficientų nustatymas.

(1.1.)

čia: – bendras pavaros naudingumo koeficientas,

0,97 – krumpliaračių poros naudingumo koeficientas,

0,96 – atviros cilindrinės pavaros naudingumo koeficientas,

0,99 – vienos poros riedejimo gguolių naudingumo koeficientas

1.2.2. Orientacinio bendrojo pavaros skaičiaus apskaičiavimas.

Diržinės pavaros perdavimų skaičių pasirenku:

Reduktoriaus perdavimų skaičių pasirenku:

Bendras pavaros perdavimo skaičius:

(1.2.)

1.2.3. Orientacinių variklio sūkių skaičiavimas.

Orientaciniai sūkiai paskaičiuojami pagal formulę:

(1.3.)

čia: U – orientacinis bendras pavaros skaičius,

– būgno sukimosi greitis.

(1.4.)

čia: v – juostos greitis,

– būgno skersmuo

,

1.2.4. Variklio parinkimas pagal galią ir sūkius.

Reikalingas variklio galingumas N:

(1.5.)

čia: N – variklio galingumas,

F – juostos traukos jėga,

v – juostos greitis,

– variklio naudingumo koeficientas

Pasirenku asinchroninį elektros variklį – 44A71B8 (GOST 19523 – 81) [2]

Variklio galia N=0,25 kW;

Sukimosi dažnumas ,

Įvertinant slydimą .

1.2.5. Kiekvienos pavaros pakopos perdavimų skaičiaus apskaičiavimas.

Visos pavaros reikalingas perdavimų skaičius U:

(1.6.)

čia: – variklio sūkiai,

– būgno sūkiai

Parenku diržo pavaros perdavimų skaičių , tai reduktoriaus perdavimų skaičius aapskaičiuojamas pagal formulę:

(1.7)

1.2.6. Kiekvieno veleno sukimo momentų , sūkių , kampinių greičių ir galių apskaičiavimas.

(1.8.)

čia: kampinis greitis,

– sūkiai

(1.9.)

čia: : kampinis greitis,

– variklio naudingumo koeficientas,

– galia.

(1.10.)

Pagal 1.8 formulę:

,

,

.

Pagal 1.9 formulę:

,

,

.

Pagal 1.10 formulę:

1.Lentelę.Kinematinių skaičiavimų suvestinė.

Parametras Variklis Varantysis velenas Varomasis velenas

Sūkiai n, aps/min 654,76 109,13 8,96

Kampinis greitis ,

68,53 11,42 0,938

Momentas M, Nm 3,54 20,38 241

Galia N, W 250 233 226

1.3. Uždaros pavaros reduktoriaus krimpliaračių stipruminiai skaičiavimai.

1.3.1. Medžiagps parinkimas.

Mažajam krupliaračiui imame plieną 40X, apdirbimas – terminis pagerintas, HB 285.

Didžiajam krumpliaračiui parenkame plieną 40XH, apdirbimas – terminis normalizuotas, HB 250.

1.3.2.Projektinis skaičiavimas.

1.3.2.1. Leistini kontaktiniai įtempimai.

(2.1.)

čia: – leistini kontaktiniai įtempimai,

– leistini kontaktiniai įtempimai, esant baziniam ciklų skaičiui.Plienams, kurių HB<350 su terminiu apdirbimu:

(2.2.)

1 – ilgaamžiškumo koeficientas, esant apkrovimo ciklų skaičiui didesniam už bazinį (( kaip ir yra eksploatuojant reduktorių),

1 – krumplių paviršių šiurkštumo koeficientas,

1,1 – normalizuotų ir pagerintų plienų, kurių HB<350, apsaugos koeficientas.

Pagal (2.2.) formulę:

Mažajam krumpliaračiui ,

Didžiajam krumpliaračiui .

Tai pagal (2.1.) formulę:

1.3.2.2. Įtempimai lenkiant:

čia: – bazinė atsparumo lenkimo riba,

– reversavimo koeficientas,

– patvarumo koeficientas,

– paviršiaus šiurkštumo koeficientas,

– leistinasis stiprumo atsargos koeficientas.

1.3.2.3. Tarpašinis atstumas.

Preliminariai parenkame apkrovos koeficientą ir vainiko pločio koeficientą ( abiejų krumplių kietumas HB<350 ir padėtis vienas kito atžvilgiu simetrinė).

(2.3)

čia: – reduktoriaus perdavimų skaičius,

– varomojo veleno ssukimosi momentas,

– apkrovos netolygumo koeficientas,

– pagalbinis koeficientas tiesiems plieniniams krumpliams.

Iš ankstesnių skaičiavimų: Nm, =12,18; .

Tada ,

Imu standartinį

1.3.2.4. Normalusis sukabinimo modulis.

,

,

Imu standartinį

1.3.2.5.Mažojo ir didžiojo krumpliaračių dantų skaičius:

Mažojo (2.5)

Didžiojo (2.6)

Tikrinu tarpašinį atstumą pagal didžiojo ir mažojo krumpliaračio dantų skaičių: (2.7)

Apskaičiuotas atstumas yra artimas patikslintam.

1.3.3. Pagrindinių geometrinių parametrų skaičiavimas

1.3.3.1. Dalijamųjų apskritimų skersmenys:

Mažojo krumpliaračio (2.8)

Didžiojo (2.9)

1.3.3.2. Pradinių apskritimų skersmenys:

Mažojo (2.10)

Didžiojo (2.11)

1.3.3.3. Krumplių galvučių aukštis:

(2.12)

1.3.3.4. Krumplių aukštis:

(2.13)

1.3.3.5 Krumplių pašaknų aukštis:

(2.14)

1.3.3.6 Krumplių viršūnių apskritimų skersmenys:

Mažojo krumpliaračio (2.15)

Didžiojo (2.16)

1.3.3.7 Krumplių pašaknų apskritimų skersmenys:

Mažojo krumplaračio (2.17)

čia: c – radialinis tarpelis,

(2.18)

Didžiojo krumpliaračio (2.19)

1.3.3.8. Krumpliaračių pločiai:

Didžiojo (2.20)

Mažojo (2.21)

1.3.4. Patikrinamasis skaičiavimas.

1.3.4.1.Tikslumo laipsnis: (2.22)

čia: – vainiko pločio koeficientas

Apskritiminis ratų greitis: m/s (2.23)

Esant tokiems rezultams imu 9 tikslumo laipsnį.

1.3.4.2. Apkrovos koeficientas: (2.24)

čia: – atramų išsidėstymo koeficientas,

– greičio apkrovos koeficientas,

Iš lentelės imu

(2.25)

1.3.4.4 kontaktinių įtempimų tikrinimas:

(2.26)

Iš ankstesnių skaičiavimų:

1.3.4.4.Lenkimo įtempimų tikrinimas:

(2.27)

čia: – apskritiminė jėga,

ž krumplių formos koeficientas,

,

Jėgos, veikiančios susikabinime:

Tangentinė

čia kalinimo laipsnis,

Radialinė ,

Ašinė jęga neatsiranda

1.4 Atviros pavaros stipruminis skaičiavimas ir pagrindinių geometriniių parametrų nustatymas.

1.4.1 Varančiojo veleno skriemulio skersmuo:

(3.1)

čia: pirmo veleno perduodama galia,

variklio sūkiai per minutę.

Imu standartinį 80mm.

1.4.2.Varomojo veleno skriemulio skersmuo:

1.4.3 Apskritiminis greitis:

m/s (3.3)

1.4.4. Tarpašinis atstumas:

(3.4.)

1.4.5 Diržo parametrai.

Diržo ilgis: (3.5)

Patikrinu diržo prabėgų per sekundę:

(3.6)

Varančiojo skriemulio ddiržo gaubimo kampas:

(3.7)

1.4.6. Apskritiminė jėga.

(3.8)

čia: – dinaminės apkrovos koeficientas (apkrova nekintanti),

N=250W – variklio galia,

v=2,74m/s – apskritiminis greitis

1.4.7.Leistinieji redukuoti naudingi įtempimai:

(3.9)

čia: – gumuoto diržo medžiagos įtempimai,

– pradiniai įtempimai,

– kuo šissantykis didesnis, tuo ilgiau dirba diržas,

1.4.8.Leistinasis naudingas diržo įtempimas:

(3.9)

čia: koeficientai įvertinantys gaubiamojo kampo , greičio v, darbo režimo r ir diržinės pavaros posvyrio kampą horizonto atžvilgiu:

(kai režimas pastovus),

(kai kampas ),

, (3.10)

, (3.11)

1.4.9 Diržo parinkimas.

Juostos skerspjūvio plotas (3.12)

Diržo juostos plotis (3.13)

čia: z =2 – intarpų skaičius,

– intarpo storis

Imu standartinį

Tirasis plotas

1.4.10 Diržo šakų įtempimai ir spaudimas ų velenus.

Pradinis kiekvieno diržo šakos įtempimas (3.14)

čia: – pradiniai diržo įtempimo įtempimai

Varančiosios šakos įtempimai (3.15)

Varamosios šakos įtempimai (3.16)

Velenų apkrovimas (3.17)

1.5 Projektinis reduktoriaus velenų skaičiavimas ir guolių parinkimas.

Varantysis velenas.

Veleno išeinančio galo skersmenį nustatome, skaičiuodami atsparumą sukimui, paėmę leistiną įtempimą

.Tuomet:

(4.1)

mm

Pagal GOST 6636-69mu 18 mm.

Guolių kakliukų skersmuo 25mm. Pleminariai parenkame vidutinės serijos radialinius guolius 305 (GOST 8228-75 ). Guolių kakliukų ilgis B=17mm. Krumpliaratį gaminame kartu su velenu.

Varomasis velenas:

Veleno išejimo galo skersmuo esant leistinesiems sukimo įtempimams .

(4.2)

Imu pagal GOST 6639-69 40mm. Guolių kakliukų skersmuo 40mm. . Pleminariai parenkame vidutinės serijos radialinius guolius 309(GOST 8228-75 ). Guolių kakliukų ilgis B=25. Lkę velenų skersmenys nnustatomi pagal konstrukcinius sampratavimus.

1.6. Reduktoriaus eskizo sudarymas masteliu A2 formato lape.

Žiūreti konstrukcinę projekto dalį,brežinį nr.1.

1.7.Atraminių reakcijų sudarymas, įvertinant jėgas reduktoriaus krumpliaračių krumplių susikabinime ir išorinėje pavaroje.

Iš ankstesnių skaičiavimų:

,

,

,

,

Nustatome vatančiojo veleno atramines reakcijas.

XZ – plokštuma.

,

,

.

XY plokštuma

,

,

,

,

.

Patikrinimas:

,

,

,

.

Nustatome varomojo veleno atramines reakcijas.

XZ plokštumoje:

,

.

XY plokštumoje: ,

.

1.8. Riedėjimo guolių darbingumo patikrinimas, skaičiuojant dinaminę apkrovą C ir ilgaamžiškumą .

Rutuliniai vidutinės serijos radialiniai guoliai (GOST 8338-75).

Varančiajam velenui 305 , , .

Varomajam velenui 309 , , .

Skaičiuoju sumines guolių reakcijas:

, (5.1)

, (5.2)

(5.3)

Iš gautų atraminių reakcijų reikšmių matome, kad labiausiai apkrautas 1 guolis, todėl skaičiavimaus atliksime jam. Jei guolis tenkins ilgaamžiškumo reikalavimus, tai kiti irgi tenkins.

Reikalingas guolio darbingumo koeficientas

(5.4)

čia: – guolio kinematinis koeficientas, kai sukasi jo išorinis žiedas,

– apkrovimo dinamiškumo koeficientas,

žiedo kampinis greitis, lygus veleno kampiniam greičiui,

– koeficientas, įvertinantys guolio temperatūros padidėjimo įtaką jo ilgaamžiškumui,

val – norimas guolio ilgaamžiškumas.

Guoliai 305 tinka

Skaičiuoju guolio ilgaamžiškumą:

(5.5)

čia: – ekvivalentinė guolių apkrovą,

ašinio apkrovimo pakeitimo ekvivalenčiu radialiniu apkrovimu koeficientas.

Skaičiuoju ekvivalentinę guolių apkrovą:

(5.6)

čia: – radialinis apkrovos koeficientas,

– ašinės apkrovos koeficientas,

– koeficientas, įvertinantys guolio sukimąsį (mūsų atvėju sukasi vidinis žiedas),

– atsargos koeficientas,

– temperatūrinis koeficientas.

mln aps

Randame guolio ilgaamžiškumą valandomis:

. (5.7),

– varančiojo veleno sūkiai,

tūkst.val.

1.9 Pleištų parinkimas, jų atsparumo kirpimui ir glemžimui, patikrinimas.

Guoliai ant varančiojo veleno, kurio kakliuko skersmuo , užtvirtinti parenku prizminų pleištą. Pagal GOST 8788-58

čia: b – ppleišto plotis, h – pleišto aukštis, l – pleišto ilgis

Tikrinu glemžimo įtempimus:

(6.1)

čia: 2,6 – įvorės aukštis,

– veleno sukimo momentas,

d – veleno skersmuo

Tikrinu pleištą kirpimui:

(6.2)

Varamajam velenui parenku 2 pleištus: ,

Tikrinu glemžimo įtempimus:

čia: varomojo veleno sukimo momentas,

– kakliuko skersmuo,

– kakliuko skersmuo.

,

Tikrinu pleištus kirpimui:

,

,

Išvada: iš gautų rezultatų matome, kad pleištų atsparumas kirpimui ir glemžimui yra pakankamas.

1.10. Patikslintas velenų skaičiavimas.

1.10.1 Velenų sukimo ir lenkimo momentų diagramų sudarymas.

Varantysis velenas:

Lenkimo momentai ,

,

,

,

,,

Sukimo momentai: .

Varomasis velenas.

Lenkimo momentai: ,

,

,

,

,

.

Sukimo momentai: ,

,

.

1.10.2 Veleno pavojingų pjūvių nustatymas.

Nagrinejant varantyjį veleną, pavojingiausias pjūvis yra 1, nes čia velenas susilpnintas pleištu, ir ruožas 2-3 ties labiausiai apkrautu guoliu.

Varomajame velene labiausiai apkrautas rruožas 2-3, šioje vietoje velenas susilpnintas pleištu.

1.10.3 Velenų stiprumo atsargos koeficientų nustatymas ir jų palyginimas su leistinaisiais stiprumo atsargos koeficientais.

1.10.3.1 Varančiojo veleno skaičiavimas.

Veleno medžiaga – plienas 40X,

Stiprumo riba – ,

Takumo riba – ,

Stiprumas – HB=285.

Patvarumo riba (7.1),

.

Patvarumo riba (7.2),

Nagrinėjame 1 pjūvį. Čia įtempimų koncentraciją sukelia griovelis pleištui.

Stiprumo atsargos koeficientas tangentiniams įtempimams:

(7.3),

čia: – efektynis įtempimų sukant koeficientas,

– mastelio faktoriai tangentiniams įtempimams, kai d=19mm,

– tangentinių įtempimų ciklo amplitudė ir vidutinis įtempimas.

(7.4),

čia: – atsparumo sukimui momentas neto pjūvyje, apimančiame gryną veleno plotą pleišto įstatymo vietoje.

(7.5),

.

reikšmę įstatome į (7.4) formulę:

.

Imame – koeficientas, parodantis patvarumo ribų santykį, esant simetriniam ir pulsuojančiam įtempimui sukant.

Pagal (7.3) formulę:

Kadangi atsargos koeficientas gana didelis, ruožą 2-3 tikrinti yra netikslinga.

1.10.3.2 Varomojo veleno sskaičiavimas.

Šiam velenui parenkame 40XH plieną.

Stiprumo riba – ,

Takumo riba – ,

Stiprumas – HB=250.

Patvarumo riba ,

Patvarumo riba .

Nagrinėjame pavojingiausią ruožą 2-3, susilpnejusį dėl griovelio pleištui.

Lenkimo momentai iš ankstesnių skaičiavimų:

,

Suminis lenkimo momentas:

(7.6)

Sukimo atsparumo momentas esant d=45mm, b=14, pagal (7.5) formulę:

.

Lenkimo atsparumo momentas:

(7.7)

Tangenrinių įtempimų ciklo amplitudė ir vidutinė reikšmė

:

(7.8)

Normalinių įtempimų ciklo amplitudė:

(7.9)

Vidutiniai normaliniai įtempimai .

Stiprumo atsargos koeficientas pagal normalinius įtempimus:

(7.10)

čia: ;

;

Stiprumo atsargos koeficientas pagal tangentinius įtempimus (pagal 7.3 formulę):

;

;;

Bendras atsargos koeficientas:

(7.11)

Išvada: velenų stiprumas yra pakankamas.

1.11 Detalių suleidimų, tolerancijų ir paviršių šiurkštumų parinkimas.

Atviros pavaros krumpliaračių suleidimus parenku lengvai presuojamus skylei sisitemoje (k9). Guolius suleid-iu su įvarža, o korpusą su tarpu (G9).

Pagrindiniai parinkti paviršių šiurkštumai ir tolerancijos parodytos brėžinyje antroje projekto dalyje.

1.12 Tepimo sistemos ir tepalų parinkimas.

Sukabinimai tepami, panardinant krumpliaračius į tepalą, kurio pripilta į korpuso vidų iki tokio lygio, kad krumpliaratis panirtų per krumplio aukštį. Tepalo vonios tūris nustatomas skaičiuojant 0,3-0,5 litro 1kW perduodamo galingumo. Mūsų atvėju, bendras tūris apie 0,133l.

Guoliai tepami tuo pačiu tepalu, kaip ir krumpliaračiai. Tepama taškanttepalo lygį kontruoliuojame kaištine tepalo rodykle, įtaisyta reduktoriaus korpuso apatinėje dalyje. Tuo momentu reduktorius turi būti sustabdytas.

1.13 Antikorozinių priemonių parinkimas.

Prieš surenkant reduktorių, jo vidinę ertmę kruopščiai išvalome ir padengiame alyvai atspariais dažais.

Visos reduktoriaus vidinės detalės dirba alyvoje, todėl specialių antikorozinių priemonių nenaudosime. Iš išorės reduktorių nudažome nitroemale ir kitais dažais.

Literatūros sąrašas:

1. B.Dragūnas ir kt. Inžineriaus mechaniko žinynas. V. Mokslas, 1988

2. V. Zabielskas. Mašinų detalių kursinis projektavimas. V. VISI, 1984

3. G. Ickovičius ir kt. Mašinų detalių kursinis projektavimas. V. Mintis, 1967

4. M. Pauza. Mašinų detalės. V. 1996

5. С. А.Чернавский и др. Проектирование механических передач. М. 1976

Related Posts